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新登矿“三软”煤层综放开采沿空留巷技术研究

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致谢

1 引言

1.1 研究背景及意义

1.2 国内外研究现状

1.3 主要研究内容

1.4 技术路线

2 工程条件分析及留巷方案

2.1 井田地质条件

2.2井田开采方法与条件

2.3 31061综放面工程条件分析

2.5 留巷初步方案

2.6 本章小结

3 避开动压沿空留巷围岩应力及运动规律

3.2 采空区侧向围岩结构及应力研究

3.3 采场及围岩三维覆岩运动及应力分布

3.4 沿空留巷围岩结构及应力分析

3.5 本章小结

4 现场工业性试验及监测

4.1 监测内容和方法

4.2 监测数据分析

4.3 本章小结

5 避开动压影响“三软”煤层沿空留巷方法及生产系统

5.1 留巷方案

5.2 生产系统

5.3 施工工艺及效果

5.4 本章小结

6 结论及展望

6.1结论

6.2 展望

参考文献

作者简历

学位论文数据集

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摘要

为减少巷道掘进量,缓解采掘接替紧张,解决工作面上隅角超限问题以及提高煤炭采出率,新登矿采用倾斜长壁、顶板全部垮落采煤方法。但由于采高大,围岩扰动范围大,并且为“三软”煤层,造成了巷道支护无法使用锚杆支护,巷道松动范围大,一次动压期间巷道大变形难以避免等问题。本文针对新登煤矿石炭纪山西组二1煤层31061综放面具体条件,采用利用理论分析、数值模拟、现场监测及试验的方法,提出了避开动压影响的留巷方法,研究了综放采场侧向覆岩移动规律及矿山压力时空变化规律,验证并掌握了沿空留巷避开动压时间、支护方式和工艺方法。
  研究结果表明:新登矿31061综放面采空区工作面后方15m壁应力较低,15~70m应力逐渐增加,70m以后在煤壁附近出现应力降低区;留巷矿压显现在工作面后方30~40m为压力缓慢升高阶段,在后方40~70m范围为压力快速增加阶段,在后方70m以后为压力稳定阶段;通过现行沿空留巷方法与“避开动压沿空留巷”进行对比,选择合适位置对巷道进行二次维修,并进行巷旁支护;巷道变形量以顶底板相对位移量为主,应力集中位置仍位于煤壁内部,应力峰值与无支护时基本位于同一位置,单位支柱压力变化范围远没有达到安全阀值,但支柱不能达到最大支撑能力,使得支柱不能及时切顶,有条件矿井可以采用高强度加强支护支架。

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